堅(jiān)持依靠科技進(jìn)步，提高航道養(yǎng)護(hù)管理水平，是《內(nèi)河航道管理與養(yǎng)護(hù)發(fā)展綱要（2001-2010年）》確定的航道養(yǎng)護(hù)與管理工作的原則。因此，以服務(wù)航運(yùn)、保障航道暢通為目標(biāo)，依靠科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，改進(jìn)航道助航設(shè)施，提高航標(biāo)養(yǎng)護(hù)管理的科技含量，改變航標(biāo)養(yǎng)護(hù)的傳統(tǒng)方式，逐步實(shí)現(xiàn)航標(biāo)養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)代化、信息化，是航道助航設(shè)施建設(shè)的目標(biāo)和方向。目前，國(guó)內(nèi)外已有多家單位研究開發(fā)了基于GPS/GIS/CDMA1X技術(shù)的航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)產(chǎn)品，并在部分海區(qū)和內(nèi)河航標(biāo)上得到了應(yīng)用，取得了一定的成果。重慶市港航管理局針對(duì)重慶市支小河流航道發(fā)展的實(shí)際需求，將對(duì)航標(biāo)進(jìn)行遙測(cè)遙控的研究，以實(shí)現(xiàn)航標(biāo)養(yǎng)護(hù)管理信息立體化、反應(yīng)快速化、遙測(cè)自動(dòng)化、管理規(guī)范化。
系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
先進(jìn)性: 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和技術(shù)應(yīng)用上體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，搭建的系統(tǒng)平臺(tái)是一個(gè)多功能的平臺(tái)，通過合理的功能模塊和邏輯結(jié)構(gòu)的劃分，使之能方便地拆分組合，適應(yīng)多種應(yīng)用；充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)Browser/Server的技術(shù)架構(gòu)，滿足用戶的需求。
開放性: 本系統(tǒng)要設(shè)計(jì)成一個(gè)開放平臺(tái)，不僅為港航局的航道電子化管理服務(wù)，也可以為其它的航道管理及監(jiān)測(cè)部門和社會(huì)公眾服務(wù)。系統(tǒng)平臺(tái)以電子地圖和通訊網(wǎng)關(guān)為核心，任何用戶只要有類似的需求，要用到地圖和通訊服務(wù)，都可使用系統(tǒng)提供的API和服務(wù)引擎，通過其自身開發(fā)或系統(tǒng)提供的ASP服務(wù)，方便地連接到系統(tǒng)的服務(wù)平臺(tái)。用戶不用昂貴的系統(tǒng)投資，就可開通自己的服務(wù)。
安全性: 本系統(tǒng)要設(shè)計(jì)成一個(gè)授權(quán)訪問平臺(tái)，任何用戶要使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和通訊服務(wù)，都要經(jīng)過系統(tǒng)的授權(quán)，用戶每一次訪問本系統(tǒng)平臺(tái)，都要經(jīng)過系統(tǒng)的鑒權(quán)，未經(jīng)授權(quán)的用戶是不能使用服務(wù)的。同時(shí)系統(tǒng)要設(shè)計(jì)的足夠健壯，防止有人對(duì)系統(tǒng)的惡意攻擊和偷竊數(shù)據(jù)。
高效率: 要求對(duì)系統(tǒng)的訪問效率要足夠高，主要包括較快的地圖調(diào)出速度和較快的網(wǎng)頁(yè)刷新速度。同時(shí)系統(tǒng)要能支持多用戶的同時(shí)訪問，避免因系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)的瓶頸造成整個(gè)系統(tǒng)訪問效率的低下。
航標(biāo)GPS終端子系統(tǒng)功能
定位功能：利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)確定航標(biāo)地理位置；
數(shù)據(jù)傳輸：把航標(biāo)GPS終端采集的數(shù)據(jù)利用CDMA1X網(wǎng)路傳輸給后臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理；
數(shù)據(jù)采集功能：GPS航標(biāo)的經(jīng)度、緯度、速度、方向等信息；航標(biāo)燈工作參數(shù)：電池電壓、工作電流；太陽能充電板的充電電流等參數(shù)。
報(bào)警功能：
位移報(bào)警：航標(biāo)GPS終端位移報(bào)警距離可設(shè)定（大于5米），一旦位移量超過設(shè)定值，航標(biāo)GPS終端會(huì)自動(dòng)發(fā)送警報(bào)給監(jiān)控中心進(jìn)行報(bào)警；
燈器報(bào)警：航標(biāo)GPS終端和操作人員設(shè)置的燈器報(bào)警參數(shù)（工作電流）進(jìn)行比較，當(dāng)超過設(shè)定值時(shí)發(fā)送報(bào)警信息給監(jiān)控中心；
電源報(bào)警：當(dāng)太陽能充電板的充電電流小于正常充電電流時(shí)進(jìn)行報(bào)警；
異常報(bào)警：當(dāng)航標(biāo)GPS終端在短時(shí)間內(nèi)持續(xù)出現(xiàn)速度比較快的位移（如碰撞）或位移量超過設(shè)定位移量時(shí)可向中心進(jìn)行報(bào)警。
接收設(shè)置和命令指令功能：
接受并執(zhí)行監(jiān)控中心設(shè)置指令（例如初始位置、信息發(fā)送時(shí)間間隔、燈器的正常工作參數(shù)等），對(duì)中心的指令進(jìn)行響應(yīng)應(yīng)答；
接收并執(zhí)行監(jiān)控中心命令指令（例如點(diǎn)名等），對(duì)中心的指令進(jìn)行響應(yīng)應(yīng)答；
工作模式切換功能：自動(dòng)進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)（停止數(shù)據(jù)傳輸，但需按最大時(shí)間間隔自動(dòng)切換至正常通信狀態(tài)）；當(dāng)出現(xiàn)異常或需要報(bào)警時(shí)自動(dòng)蘇醒（進(jìn)行數(shù)據(jù)通信）。
自診斷功能：測(cè)試、診斷系統(tǒng)自身工作狀態(tài)。
功耗控制功能：監(jiān)控人員可直接控制航標(biāo)GPS終端使其進(jìn)入休眠功能。
通信網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)功能
與航標(biāo)GPS終端數(shù)據(jù)通信：通過CDMA1X數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與航標(biāo)終端進(jìn)行交互，接收航標(biāo)終端上傳的信息，并依據(jù)本系統(tǒng)確定的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議的要求驗(yàn)證信息的有效性。由于接收到的信息中可能存在不完整的信息，必須對(duì)信息進(jìn)行拆包組包操作，保證傳遞給應(yīng)用程序的信息是完整可靠的信息，并將監(jiān)控端下發(fā)的各種指令實(shí)時(shí)傳遞給航標(biāo)終端。
與SMS通信：通過SMS方式與航標(biāo)終端進(jìn)行信息交互，接收船載終端通過SMS方式上傳的信息，并按照中國(guó)聯(lián)通的SGIP通信協(xié)議對(duì)信息進(jìn)行解析得到終端上傳信息，然后按照本系統(tǒng)確定的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議的對(duì)信息進(jìn)行進(jìn)一步解析，對(duì)要通過SMS方式下發(fā)給航標(biāo)終端的信息按照SMS方式傳遞給航標(biāo)終端。它是對(duì)數(shù)據(jù)通信的一種補(bǔ)充。
與應(yīng)用程序通信：提供與應(yīng)用程序的通信接口，通過該接口將航標(biāo)終端上傳的完整信息傳遞給后臺(tái)應(yīng)用程序，并接收應(yīng)用程序傳遞的信息，發(fā)送到相應(yīng)的航標(biāo)終端。
與Web服務(wù)程序通信：提供與Web程序的通信接口，可以接收Web程序下發(fā)給航標(biāo)終端的信息，并選擇相應(yīng)的通道下發(fā)到航標(biāo)終端。
應(yīng)用程序子系統(tǒng)功能
應(yīng)用程序服務(wù)器系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)信息的解析和處理，發(fā)送，以及對(duì)信息的入庫(kù)操作，它用于連接網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，WEB 服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，幾乎所有的入庫(kù)操作全部由本子系統(tǒng)完成，分擔(dān)了網(wǎng)關(guān)及WEB服務(wù)器系統(tǒng)的壓力，因此對(duì)系統(tǒng)的性能要求高，數(shù)據(jù)流量較大。應(yīng)用程序服務(wù)器主動(dòng)連接網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，同時(shí)主動(dòng)連接WEB服務(wù)器系統(tǒng)，作為它們的客戶端。
從總體來看系統(tǒng)分為網(wǎng)關(guān)連接模塊、web服務(wù)器端連接模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、容錯(cuò)處理模塊和拆包組包模塊及分發(fā)航標(biāo)位移模塊。
網(wǎng)關(guān)連接模塊：主要用來和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行信息交互，處理從網(wǎng)關(guān)收到的信息，并調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)模塊保存信息；下發(fā)產(chǎn)生的相關(guān)信息和web服務(wù)器下發(fā)的相關(guān)信息。
Web服務(wù)器連接模塊：主要用來和 web服務(wù)器進(jìn)行信息交互，處理并發(fā)送web服務(wù)器傳輸?shù)男畔ⅲ簧蟼鹘K端的位置信息和預(yù)警信息到web服務(wù)器。
數(shù)據(jù)庫(kù)模塊：是應(yīng)用程序中所有和數(shù)據(jù)庫(kù)打交道的處理模塊，該模塊負(fù)責(zé)對(duì)消息的入庫(kù)和出庫(kù)操作、終端的信息讀取操作等。
容錯(cuò)處理模塊：主要負(fù)責(zé)以上三者模塊中的異常處理，并負(fù)責(zé)調(diào)用自動(dòng)重連。
拆包組包模塊：主要負(fù)責(zé)應(yīng)用程序從網(wǎng)關(guān)及web服務(wù)器出接收信息的拆分和組合，以保證信息的完整性和正確性。
分發(fā)航標(biāo)位移信息：主要負(fù)責(zé)計(jì)算和判斷航標(biāo)是否有位移偏移，并把有偏移的航標(biāo)的位置信息通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送給有關(guān)船舶。
Web服務(wù)子系統(tǒng)功能
WEB服務(wù)模塊提供給監(jiān)控用戶一個(gè)操作界面，監(jiān)控用戶可以通過它看到航標(biāo)GPS終端、電子江圖等信息，直觀的掌握各航標(biāo)的動(dòng)態(tài)位置信息、可以接收和查看航標(biāo)GPS終端發(fā)來的各類告警信息及普通信息、可以進(jìn)行航標(biāo)軌跡回放；可以對(duì)航標(biāo)GPS終端下發(fā)各類控制信息和配置信息；進(jìn)行各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理；報(bào)表輸出等。WEB服務(wù)模塊包括通信服務(wù)、WEB服務(wù)、地圖服務(wù)和監(jiān)控端小程序四個(gè)部份。
通訊服務(wù)模塊：通訊服務(wù)主要處理監(jiān)控用戶同航標(biāo)GPS終端之間的信息交換。
WEB服務(wù)模塊：WEB服務(wù)主要負(fù)責(zé)應(yīng)用處理邏輯和用戶界面展示。
地圖服務(wù)模塊：地圖服務(wù)主要由地圖引擎將電子江圖操作參數(shù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的地圖數(shù)據(jù)流。
監(jiān)控端模塊：監(jiān)控端程序負(fù)責(zé)在用戶端展示電子江圖、監(jiān)控目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)用戶操作界面。其中包括：
（1） 電子航道圖功能：以電子航道圖作為可視化電子顯示平臺(tái)，展示航標(biāo)的動(dòng)態(tài)位置信息及變化，通過其可對(duì)航標(biāo)GPS終端進(jìn)行設(shè)置、發(fā)送命令及查詢實(shí)時(shí)工作狀態(tài)和工作參數(shù)。
（2） 遙測(cè)遙控功能：
設(shè)置功能：監(jiān)控人員可對(duì)航標(biāo)GPS終端進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，設(shè)置項(xiàng)目包括位移報(bào)警距離、燈器工作參數(shù)、數(shù)據(jù)傳輸間隔等信息；
命令信息：操作人員可對(duì)航標(biāo)GPS終端發(fā)送命令信息；
遙測(cè)查詢功能：遠(yuǎn)程喚醒航標(biāo)GPS終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、查詢航標(biāo)GPS終端實(shí)時(shí)工作參數(shù)和工作狀態(tài)；
報(bào)警功能：把航標(biāo)GPS終端發(fā)出的報(bào)警信息用語音和文字提示等方式反饋給各相關(guān)部門；
（3） 管理功能：
航標(biāo)GPS終端的歷史設(shè)置記錄管理；
航標(biāo)GPS終端異常歷史軌跡回放功能；
航標(biāo)GPS終端的信息管理（類型、設(shè)置時(shí)間、初始位置、維護(hù)記錄等）；
系統(tǒng)管理功能：用戶、角色、權(quán)限等管理；
對(duì)以上管理信息、設(shè)置及命令信息的查詢及統(tǒng)計(jì)功能。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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